Система орошения

Система орошения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сельскому .хозяйству и может быть использовано для нодпочвенного орошения с одновременным подогревом почвы при выраншвании сельскохозяйственных культур. Цель изобретения - повышение качества полива путем осушествления автоматизированного подпочвенного полива с одновременным подогревом почвы. Система орошения содержит источник водоснабжения с насосом 6 и электроприводным двигателем 7. Подводящая сеть 8 имеет увлажнители 9 с расположенными в них нагревателями 10. Система включает датчики запроса орошения II, температуры 12 и трехпозиционный электропереключатель (ТЭ) 13, первый 16 и второй 17 включатели с органами управления. Система управления выполнена с логическими элементами И 21, ИЛИ 20, НЕ 22. Ветроэнергоагрегат 1 содержит генератор 2. ТЭ 13 соединен с генератором 2, с электросетью 26 и с первым 16 и вторым 17 включателями . Первый включатель 16 связан с приводным двигателем насоса, а второй 17 - с токопроводяшими элементами нагревателей . Датчик запроса орошения связан с органом 18 управления первого включатеi О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (58 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4049592/30-15 (22) 03.04.86 (46) 07.02.88. Бюл. № 5 (72) Г. И. Денисенко, А. Ф. Домрачев, В. С. Лысенко и С. В. Остринский (53) 631.347.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1130270, кл. А 01 G 25/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1318980, кл. А 01 G 25/16, 1985. (54) СИСТЕМА ОРОШЕНИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для подпочвенного орошения с одновременным подогревом почвы при выращивании сельскохозяйственных культур. Цель изобретения — повышение качества полива путем осуществления автоматизированного подпочвенного полива с одновременным подогревом

„„SU„„1371628 А 1 почвы. Система орошения содержит источник водоснабжения с насосом 6 и электроприводным двигателем 7. Подводящая сеть

8 имеет увлажнители 9 с расположенными в них нагревателями 10. Система включает датчики запроса орошения 11, температуры

12 и трехпози пион ный электропереключатель (ТЭ) 13, первый 16 и второй 17 включатели с органами управления. Система управления выполнена с логическими элементами И 21, ИЛИ 20, НЕ 22. Ветроэнергоагрегат 1 содержит генератор 2. ТЭ 13 соединен с генератором 2, с электросетью

26 и с первым 16 и вторым 17 включателями. Первый включатель 16 связан с приводным двигателем насоса, а второй 17 с токопроводяшими элементами нагревателей. Датчик запроса орошения связан с органом 18 управления первого включате1371628 ля 16,, «ытч«1к 12 температуры — с органом

19 управления второго включателя 17. Датчики зыпр<)са орошения и температуры соединены такжс с входами логического элемента ИЛИ 20, а вы.ход последнего подключен к входам логических элементов И 21 и НЕ 22. Второй вход элемента И соединеH с датчиком ветрового давления, а выходы элементов И и HF. связаны с органами управления ТЭ 13. Каждый увлыжнитель системы снабжен обратным клапаном и вы1

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для подпочвенного орошения при выращивании сельскохозяйственных культур.

Цель изобретения — повышение качества полива путем осушествления автоматизированного подпочвенного полива с одновременным подогревом почвы.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема системы орошения (электролинии Itoказаны утолщенными линиями, а водоподводящая сеть двойными линиями); на фиг. 2 конструкция увлажнителя с нагревателем; на фиг. 3 конструкция трехпозиционного электропереключатепя.

Система подпочвенного орошения снабжена автономным приводом, например, в виде ветроэнергоагрегата 1, содержапцго генератор 2, кинематически связанный «ветроколесом 3 и датчиком 4 ветрового давления. с и«тема содержит источник 5 нодоснабжения с насосом 6, кинематически «вязанным с электроприводным двигателем 7, подводя«цую сеть 8, подпочвенные увлажнители 9 с расположенными в них нагревателями 10, выполненными в виде токопроводя«цих элементов, например, проволочных с<)противл«ний, датчики запроса орснпения 11 и темперытуры 12, трехпозиционныи электропереключатель 1 3 «органами 14 и 15 yttравления, вклк>чатели 16 и 17 насoca 6 и нагревателей 9 «органами 18 и 19. управления. Системы управления содержит л<>гический блок уllpBBл «IHя, вы«ц>ли«нный ны элементах ИЛИ 20, И 21 и НЕ 22, а тыкж« органы 18 и 19 упрывлсния вкл«<>чатслей

16 и 17.

Трехпозиционныи электропер«к.«к) «ыт«л«

13 соединен с вклк>чытелями 16 и 17. 1 т IK>K« посреJ«TBoM «табилизыпгоры 23 напряжения с гс нер;)гором 2 и Ito«ред«твом блоков при«ма 24 и отбора 25 мошности с внс п«н«й

«иловои элсктросетью 26. Датчик«1 т«ми«рыруты 1 2 и запроса о1)о«не«<и я I 1 с вяз;1««ы

«органами 19 и 18 х правления вклк>чыте. I(. и 17 H 16, а тс«кж(. < ««х» I<1%11«,1<>t k«ч< с.—

40 полнен в виде отдельной емкости, связанной с подводящей сетью через этот клапан. Полив и подогрев почвы осуществляются включением органов 18 и 19 управления включателей 16 и 17 по сигналам датчиков 11 и 12.

Энергия для привода насоса 6 и нагревания ш>чвы вырабатывается генератором 2, приводимым ветроколесом 3, или при недостаточной силе ветра подается от внешней электросети 26 посредством переключения

ТЭ 1 3. 2 з.п ф-лы, 3 ил.

2 кого элемента ИЛИ 20. Выход этог<> элемента связан с входами логических элементов И 21 и HF 22, второй вхо.« элем«и та И 21 с датчиком 4 в IpoBolo,t «I>1< ния, ы выходы элем IIToB И 21 и НГ 22 с ор«анами 14 и 15 управления трехпозиционного переключателя 13.

Кыж;и«й увлажнит«ль 9 (фиг. 2), КроМ« нагревы геля 10. < одержит отдельнук) емкость

27 из пористого материалы, установленную в корпусе 28, при <ем пористая повсрхность емкости сверху открыта и контактирует с почвой в местах развития корневой системы растения. Нагреватель 10 соединен « подводя«цей электроводной сетью 29, а емкость

27 — с водоподводя«цей сетью 8 через обратный клапан 30, расположенный вертикально

llB фиг. 3 представлена одна из возможtIt Ix схем конструKHHH трехпозиционно< о электро«1< рек.«к>чытеля 13 релейного типы.

Здесь органы 14 и 15 управления переключателя 13 выполнены в виде электромагIt«IT(>B, содержащих стальное ярмо 31 и якорь

32 с осью 33 поворота. Якорь снабжен пружинным механизмом 34 и фиксатором

35 среднего положения. К якорю через изолятор 36 закреплена скоба 37, имеюцс««я контакты 38- 41. Контакты 38 и 41 выполнены со скосами и для повышения надежности контакта снабжены пружинами 42.

Контакты 38 и 4I «BHBBHBI проводникыми 4, 3

«элсментами 16, 17 и 23- 25 системы орошения. Стабилизатор 23 снабжен дст«кторным устройством, пропускающим электри чесKHH ТоК, вырабатываемый i«íñðàòoðoì 2 (фиг. 1), )илько в направлении ()I I сH pB.гора K эл«кт >ott«p< кли>чытелк> 13, что обо<»a чено на фиг. 1 стрелкой.

Электропер«клн>чытель 13 работает следуюп«им образом.

При обесточенных органах 14 и 15 управления якорь 32 пружинным механизмом

34 устанавливается в положение, показан«ц)е ны фиг. 3, и удерживается в этом полож«ни и фиксатором, 35. В этом поло кении контакты 38 и 41 замкнуты, что сo()TB< ò1371628 ствует среднему положению электронереключателя 13 il<> фиг. l.

Блоки 24 и 25 служат соответственно для преобразования к требуемым параметрам энергии поступающей из сети 26 и обратно в сеть. Блоки 24 и 25 могут быть выполн Hbl в виде устройства, содержащего диод и автоматический стабилизатор напряжения.

Датчик !1 запроса орошения в зависимости от требований к орошеник> может представлять собой датчик влаг<)насыщения, датчик времени или Н>; комбинации со связями через логические элементы И или ИЛИ.

Датчик 4 ветрового давления может быть выполнен в видс тахогенератора, кинс матически связанного с ветроколесом, и релейног«элемс нта и настроен на срабатывание нри частоте вращения ветроколеса, обес печи в анэщей нор мал ьнук) совместную работу приводного двигателя 7 насоса 6 и нагр< вателеи (О увлажнителей 9. 20

СH(T< ма o()<)Ill< ния рабогает следуtolttHM образом.

На выходе датчиков ветрового давления 4 запрося орошения 11, темпсрс)турь) 12 обрау)<)T< я сигH;I.lt I X! X X!, Il., 1311хо l(э;lе- 25 мента ИЛИ 20 — — сигнал ),, на выходе элемеHT<)t) И 21 и 1(Е 22 соответствс нно

< игH)lлы /(и / . (и) валь! Х,, Х>, Х), /, / > могут принимать дискрез))ь)< значения I) Iи 1. (Iри 1>«даче < игнала 7.;= — 1 якорь 32 (фи<. 3) ! рехцозиционного электронереключателя llo- 30 ворачивастся по на))равлению ир<>)и). часов«й стрслки д«уц< ра еlов ярмо,31, конт;)кты 38 и 41 размыкакпся, а кс>нтакт 40 замыкается, по <оответст<)л(T правой по фи). 1 > озиции элсктроперс ключателя 13. (lри;1«да I< «игнала /!=-() I/. =О) t

38 и 41. 1(ри подаче сигнала /=1 якорь

32 (фиг. 3) поворачивается ио направле40 нию часовой стрелки до л 1)ора якоря в ярмо

31, к(>нз))кт»1 38 и 41 размыкаются, а контакт 3<) з;)мыкается, что соответствует леной ll<) фиг. 1 позиции электропереклю45

С(>(, H н < H H< 13)>l ):<>;I1;11(! )I l 1 «()(. (и(чин<3(T<:H д.lя сл > чая, h«1 1;1 и< «< .«)им<> оро<нсние IX — 1) и

Iили1 H» I< j>(в <Х< ),;I I)<3ир с.)иIHH<)ì сл>и>ый (Х1 — (1). чт«бы 1(нерагор 2 вырабо- 50 т; л энс(; ик>, нс обходил)ук) для питания элс кз(и>,tt)HI Hre,!H 7 и нагрева гелс и 10. B эз«л) < лл I;!(. б,)<>к 24 прис ма обсснечивает нс>д<)чл ->и< ргии, которой недостает для пи;)Ния уКИ;)ННЫх уетрОЧСтВ т«ЛЬКО <>Т ГЕНЕрат«р;! 2, 11<) H<>33)<),IH< T 11«лучи гь экономи!(> эл< Hгр«эн< ргии.

11 ()H, I()< T;Il « III<> с ильи<>м вст(>с < Hl и;)л

Х)-=- I. 1;< ли < Hl нал с . 1атчика 11:<апр<>са орошения Х =1, то сигналы на выходах логических элементов ИЛИ 20 л) 1=1, HE

22 Z =О, И 21 Z!=1 и орган 14 управления устанавливает электропереключатель 13 в левую по схеме нозицию. Сигнал Х =1 поступает на орган 18 управления включателя 16, который переключается в левую по схеме позицию.

При вращении ветроколеса 3 генератором

2 вырабатывается электроэнергия, которая через электропереключатель 13 и включатель 16 подводится к приводному двигателю 7, который вращает вал насоса 6. Насос подает воду из источника 5 водоснабжения но подводящс и <.(. Ги 8 K увлажнит(лям

9 и через верхнюю пористую стенку нористой емкости 27 вода нсдводится к месту скопления корневой сист(мы растений.

Если одновременно с единичным сигналом Х= 1 от датчика запроса орошения поступает сигнал от датчика температуры

Х;)=1, то орган 19 управления переключает включатель 17 в левую ио схеме позицию и энергия, выраоатываемая генератором 2, через трехпозиционный элекгропереключатель 13 и включатели 16 и 17 поступает к приводному двигателю 7 и нагревателям 10 увлажнителей 9. Подогретая вода через верхнюю пористую стенку пористой емкости

27 поступает к месту скопления корневой системы растения.

Если не требуется орошения, сигнал датчика 11 запроса орошения X =O, однако сигнал датчика 12 температуры (Xi) равен 1, осуществляется питание нагревателей 10 при выключенном двигателе 7 насоса, так как орган 18 управления отключен и включатель ! 6 находится в правой по схеме позиции.

Благодаря наличию обратного клапана

3(), расположенного вертикально, в каждой емкости 27 находится вода, которая служит хорошим теплообменником между нагревательным элементом и почвой. Каждый нагреватель обеспечивает местный подогрев почвы.

Если орошение и нагрев почвы не требуются, сигналы на выходах датчиков запроса орошения 11 и температуры 12 \ =Х,!=0, то сигнал на выходе элемента ИЛИ 20 t1 — — О, сигналы Z!=0, Z>=1 и орган 15 управления переключает трехпозиционный электропереключатель 13 в правую по схеме позицию. Энергия, вырабатываемая генератором 2 автономного источника энергии, через стабилизатор 23 и преобразующий блок 25 отводится в сеть 26. Если нри этом требуется орошение или подогрсв почвы, то сигналы Х и Х;1 равны единице, 11= — 1, Z!=Z >=O и переключатель 13 устанавливается в среднюю цо схеме позицию.

Энергия, поступаюц)ая от геH(ратора 2 через стабилизатор 23 и от сети 26 через блок 24, через электропереключатель 13 подводится к приводномл двигате 1)<) 7 Itëè нагре1371628

Формула изобретения ((»г 2 вателям l(). В <)стальном система работает аналоги IH<) описанному. (1редлагаемая система подпочвенного орошения позволяет снизить количество обслуживающего персонала, повысить качество орошения и снизить его энергозатраты. Система работает в зависимости от требований орошения и подогрева почвы.

Благодаря применению индивидуальных увлажнителей-нагревателей возможен местный локальный подогрев и орошенис поч- 1ð вы, например, в местах скопления корневой системы растений, что значительно снизит затраты энергии и воды, при использовании таких увлажнителей-нагревателей исключаются непроизводительные затраты тепла, которое переносится подогретой 15 водой по трубам, а вертикальное расположение увлажнителя с нагревателем уменьшает отток тепла через подводящий трубопровод и обеспечивает подвод воды под кор ни растений.

Использование предлагаемой системы позволяет производить обогрев поливной воды при орошении, в результате чего стабилизируется рост сельскохозяйственных растений. При работе системы в режиме подогрева в результате нагрева почвы снижа- 25 ется вероятность уничтожения растений в результате заморозков, что дает возможность продлить вегетативный период растений.

1. Система орошения, включающая насос с электроприводом и выключателем, орган управления которого подключен к логическому блоку управления с датчиком ветрового давления и датчиком запроса орошения, блок электропитания, с(к тоящий из ветрового колеса, генератора и стабилизатора напряжения, подключенного через трехпозиционный электропереключатель к выключателю электропривода насоса, водоподводящую оросительную сеть с увлажнителями и блоки отбора и приема мощности внешней силовой электроцепи, подключенные к вторым входу и выходу трехпозиционного электропереключателя, соленоиды органов управления которого подключены к логическому блоку управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества полива путем осуществления автоматизированного подпочвенного полива с одновременным ()одогревом почвы, система снабжена электр<н»догревателями увлажнителей, датчиком температуры и выключателем подогревателей, < вязыв))к)щих последние с блоком электропитания, причем орган управления выключателем подогревателей подклк)чен к датчику темп< ратуры.

2. Система по и. 1, огли>(ак)щаяс)(тем, ч г<) логический блок управления выполи tl в виде схемы ИЛИ, подклк>чен (oH входам>( к датчику запроса орошения и h, );)T:(èêi температуры, < хемы НЕ, вклк>ченной мс жду одним из органов хправления трехпозиционным электропереклк)чателем и выходом схе мы ИЛИ, и схемы И, входы котор<и (подключены к выходам датчика íетрового давления и схемы ИЛИ, а выход к второму органу управления трехпозиционным электро. переключателем.

3. Система по и. 1, отличак)щая(н тем, что увлажнители выполнены в виде установленных под корнеобитаемым слоем почвы и связанных с водоподводищей оросительной сетью через обратные клапаны емкостей из пористого изолирующего материала, заключенных в корпус с возможностьк> контактирования с почвой и снабженных установленными внутри емкостей нагревателями, выполненными в виде проволочных с<и(ротивлений, подклн)ченных к выключателк) нагревателей.

1371628

37 6

19 Л (.оставитель Г. I 1àðàåâ

Ре.!автор 11 Гереши Техред И Верее Корректор 1 Ilàòàé

Заказ 114, 6 Тирай 661 Подписное

I3IIII III III Го i ларсгвенног о комитета ГГ(.P no делая изобретений и открытий

l I;3035, Москва, Ж вЂ”:15, Ра3 шскзя нзб д 4 5

111н>н волствeнно-нолиграфи еское нреаприятие, г Уккгород. х.л, 11роектная, 4